Модификационные превращения сапонитсодержащего материала при механическом помоле

Сапонитсодержащий материал, выделенный из суспензии оборотной воды процесса обогащения кимберлитовых руд Архангельской алмазной провинции, может рассматриваться как перспективное сырье для получения магнезиального цемента. В этой связи важным этапом в цепи модификационных превращений сапонита является трансформация его трехслойной кристаллической решетки в двухслойную, характерную для серпентина. Данный процесс протекает при механическом помоле сапонитсодержащего материала. В работе для подтверждения данного факта использована рассчитанная на основании экспериментальных данных аналоговая величина постоянной Гамакера. Установлено, что при увеличении продолжительности механического диспергирования опытных образцов сапонита происходит приближение данной постоянной к значениям, характерным для серпентина и при длительности помола 60 мин значения аналоговых величин постоянных Гамакера серпентина и механически модифицированного сапонита различаются только на 9%. Исследования проводились на запрессованных образцах порошков сапонитсодержащего материала и серпентина. Для определения аналоговой величины постоянной Гамакера поверхности запрессованных образцов использовался метод Г.А. Зисмана, основанный на определении краевого угла поверхности анализируемых образцов, образованного рабочими жидкостями с известным значением поверхностного натяжения. В качестве рабочих жидкостей использовались водные растворы этанола.

А.М. АЙЗЕНШТАДТ, д-р хим. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
М.А. ФРОЛОВА, канд. хим. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
В.Е. ДАНИЛОВ, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Т.А. ДРОЗДЮК, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
М.А. МАЛЫГИНА, инженер (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова (163002, Архангельск, наб. Северной Двины, 17)

1. Малыгина М.А., Айзенштадт А.М., Королев Е.В., Дроздюк Т.А., Фролова М.А. Аспекты электролитной коагуляции сапонитсодержащей суспензии оборотной воды горноперерабатывающих предприятий // Экология и промышленность России. 2022. Т. 26. № 11. С. 27–33. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2022-11-27-33
2. Шпилевая (Вержак) Д.В., Гаранин К.В. Алмазные месторождения Архангельской области и экологические проблемы их освоения // Вестник Московского университета. Серия 4, Геология. 2005. № 6. С. 18–26.
3. Morozova M.V., Akulova M.V., Frolova M.A. Energy characteristics of sands of deposits in the Ivanovo region. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 945. 012045. DOI: 10.1088/1757-899X/945/1/012045
4. Морозова М.В., Айзенштадт А.М., Махова Т.А. Применение сапонитсодержащего материала для получения морозостойких бетонов // Промышленное и гражданское строительство. 2015. № 1. С. 28–31.
5. Морозова М.В., Айзенштадт А.М., Фролова М.А., Махова Т.А. Использование сапонитсодержащих отходов в качестве компонента сухой строительной смеси для мелкозернистых бетонов с улучшенными эксплуатационными характеристиками // Academia. Архитектура и строительство. 2015. № 4. С. 137–141.
6. Drozdyuk T.A., Ayzenshtadt A.M., Frolova M.A. Effect of thermal modification of saponite-containing material on energy properties of its surface // Journal of Physics: Conference Series. 2019. Vol. 1400. 077053. DOI: 10.1088/1742-6596/1400/7/077056
7. Дроздюк Т.А., Айзенштадт А.М., Тутыгин А.С., Фролова М.А. Неорганическое связующее для минераловатной теплоизоляции // Строительные материалы. 2015. № 5. С. 86–88.
8. Зырянова В.Н., Бердов Г.И. Магнезиальные вяжущие вещества из отходов брусита // Строитель-ные материалы. 2006. № 4. С. 61–64.
9. Аверина Г.Ф., Черных Т.Н., Орлов А.А., Крамар Л.Я. Выявление возможности использования магнезиальных отходов ГОК для производства вяжущих // Строительные материалы. 2017. № 5. С. 86–49.
10. Дроздюк Т.А., Айзенштадт А.М., Королев Е.В. Высокотемпературная модификация сапонитсодержащего материала // Строительные материалы. 2021. № 11. С. 30–35. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-797-11-30-35
11. Arthur T. Colloid and surface properties of clays and related minerals. Hubbard. Santa Barbara science project. Santa Barbara. California. 2002. 296 p.
12. Бетехтин А.Г. Курс минералогии. М.: Гос. изд-во геол. литературы, 1951. 543 с.
13. Айзенштадт А.М., Королев Е.В., Малыгина М.А., Дроздюк Т.А., Фролова М.А. Структурная модификация высокодисперсных порошков вскрышных пород сапонитсодержащей бентонитовой глины // Физика и химия обработки материалов. 2023. № 1. С. 56–63.
14. Дерягин Б.В., Абрикосова И.И., Лифшиц Е.М. Молекулярное притяжение конденсированных тел // Успехи физических наук. 1958. Т. 64. № 3. С. 493–528.
15. Бойнович Л.Б. Дальнодействующие поверхностные силы и их роль в развитии нанотехнологии // Успехи химии. 2007. Т. 76. № 5. С. 510–528.
16. Вешнякова Л.А., Фролова М.А., Айзенштадт А.М., Лесовик В.С., Михайлова О.Н., Махова Т.А. Оценка энергетического состояния сырья для получения строительных материалов // Строительные материалы. 2012. № 10. С. 53–55.
17. Айзенштадт А.М., Королев Е.В., Дроздюк Т.А., Данилов В.Е., Фролова М.А. Возможный подход к оценке дисперсионного взаимодействия в порошковых системах // Физика и химия обработки материалов. 2021. № 3. С. 40–48.
18. Ayzenshtadt А.М., Korolev E.V., Drozdyuk T.A., Danilov V.E., Frolova M.A. Possible approach to estimating the dispersion interaction in powder systems // Inorganic Materials: Applied Research. 2022. Vol. 13. No. 3, pp. 793–799. DOI: 10.30791/0015-3214-2021-3-40-48
19. Danilov V.E., Korolev E.V., Ayzenshtadt A.M. Measuring the contact angles of powders by the sessile drop method // Inorganic Materials: Applied Research. 2021. Vol. 12. No. 3, pp. 794–798.